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[摘 要]随着我国建筑业的快速发展,预制装配式建筑受到了广大建筑单位的欢迎,政府部门也对其制定了相关的设计标准和设计准则。但是,在实际建设过程中,由于工程技术人员缺乏一定的实际经验,不能熟悉掌握预制装配式建筑结构的设计原理,在一定程度上阻碍了装配式建筑的发展。所以,必须加大预制装配式建筑结构的研究力度,推进预制装配式建筑结构的发展。本文分析了预制装配式建筑的结构体系,阐述了具体的设计方法,以供参考。
[关键词]预制装配式;建筑结构体系;设计
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0192-01
引言
预制装配式建筑俗称“拼装房”,是一种工业化生产方式,生产时会将住宅的部分或全部构件在工厂预制完成,然后通过运输送到施工现场,预制装配式建筑在欧美和日本都有所应用,被称为产业化住宅或者工业化住宅。预制装配式建筑在建筑思维上有突破性的创新,它虽然在施工之前先对部分零件进行预制,但是在施工现场也需要和传统建筑一样浇筑,并不是想象中的“搭积木”施工,这样建成的房屋在外观上看起来和传统建筑没有任何区别。预制装配式建筑不仅能够提高建筑质量,也能够加快建筑速度,具有非常高的发展潜力。目前,许多一线城市在建筑高层楼房和小型别墅时都会使用预制装配技术,世界各国也在大力推行工业化进程的步伐。
1 预制装配式建筑含义
建筑房屋通常使用现场浇筑的方式,但随着人口密集化,这种方式已经不能满足目前人们的居住生活要求。预制装配式建筑是一种新型的建筑模式,它所使用的主要构件都是在工厂内部来完成,然后使用一定的科学技术,在现场将这些构件进行连接和拼装。通常情况使用的预制装配式建筑有三种:一种是预制装配式混凝土结构。这种建筑结构通常被称为装配整体式钢筋混凝土结构,大部分的构件都是由混凝土构成。在制作的过程中,首先,在工厂中进行预制生产,再运送到现场进行拼装,最后再使用混凝土进行浇筑。其次,对钢结构中的钢柱和钢梁结构进行预制。最后,预制集装箱式的房屋。这种结构最基础的部分就是集装箱,与其他预制装配式建筑结构的工作方式存在很大的不同。这种结构的预制构件都是在工厂中进行流水线生产,然后到施工现场进行拼接,在拼接过程中,可以存在多种样式。然后对其进行内部装修。研究发现,预制装配式建筑不仅能够加快工程施工速度,也能够提高工程质量,降低工作成本,具有极好的发展前景。但是,预制装配式建筑是一种由国外引进的新的建筑形式,虽然我国已经吸收了大量经验,但目前技术手段依旧不够成熟。因此,需要加强对其研究与应用,不断提升预制装配式建筑适应性。
2 预制装配式建筑结构体系
2.1 预制装配式建筑结构体系
当前,预制装配式建筑结构的运用主要分为两种情况,分别为专用型的结构体系和通用型的结构体系。其中应用比较广泛的当属通用型,其在结构的组成上与现浇结构比较相似。而专用结构体系则是建立在通用型体系基础上,为了满足建筑物在功能上的需求。当前,专用型结构应用比较少。随着社会经济的快速发展,国内预制装配式建筑结构体系的开发水平不断提升,并且不断地在实际的工程中得到更加有效的试用。从发展的角度上来讲,不同结构体系的创新是推动预制装配建筑结构发展的重要动力。从现场施工的角度来看,以主体结构竖向构件的预制技术比较难。同时采用各种建筑技术有机组合的方式,从而使得预制装配式建筑结构的优势得到了更加有效的体现,其中就包括降减震技术结合的预制装配整体式结构等预制技术。
2.2 预制装配式建筑结构体系优点
在建筑工程施工过程中应用预制装配式建筑结构对于提高工程施工的质量,具有诸多的优势。其一,相对于普通的工程施工来说,预制装配式建筑结构中轻质墙板施工的比例比较大,这样就会导致施工过程变得更加简单和快捷,从而有效节约了人力和物力,能够有效控制施工的成本,更好地保证建筑施工的灵活性。其二,根据装配,可以将预制混凝土结构分为整体装配和零件装配两类,装配中刚度不只受结构刚度影响,而是受预制混凝土结构的刚度和结构刚度的共同影响。应用预制装配式建筑结构开展建筑工程施工,对于施工人员的数量和技术要求比较低,对于控制工程施工的质量有着重要的作用。
3 预制装配式建筑结构的设计
3.1 预制装配式框架结构体系的设计
由于预制装配式框架结构剪力墙重量比较轻,运输难度较小,常应用于比较大的预制结构。此外,预制装配式框架体系是高层建筑结构中的一种重要结构形式,无论在国外还是在国内,都已应用于高层建筑工程。这种结构的预制叠合梁和框架结构需要在工厂中预制。处理节点和梁端键槽一般在运输到施工现场后,在施工现场。在框架结构柱的装配过程中,当选择一个预制或现浇混凝土的方案时必须要结合项目的实际情况来进行选择。关于受力机理,在从结构的角度来分析,需要注意以下内容:预制混凝土框架柱、柱混凝土与底板固定强度梁结构的强度,需要保持在C30以上;结构面是必须要保证的,此外还需要梁柱中心线,纵向和横向框架柱对齐以保持对同一垂直面的状态的调整;进行框架梁柱节点的设计时,在移交的部分以符合刚性连接的使用要求;预制梁柱节点区焊接施工过程中,必须保证焊接质量;在设计、生产过程中,需要注意连接各种结构的预埋件设计合理、加工准确。
3.2 预制装配式剪力墙结构体系的设计
结构构件的主要组成部分为板结构、剪力墙结构和梁结构,此外,它还可以由预制的混凝土构件组成,如层合板、预制墙板和叠层梁等。在预制装配式剪力墙结构设计中,须根据实际情况选择是采用半预制还是采用全预制剪力墙结构。为了保证结构质量,设计过程中还需要考虑以下几点:在横墙结构设计时,可根据情况,采用预制的承重墙板结构或轻墙面板两端山墙以满足预制承重墙体满足侧向力计算结果或结构部件的实际需要;在对竖向抗侧力设计时,对于不同部位的结构要保证主要竖向承重钢筋注浆锚杆和连接通过各种现浇在一起;规则需要和两个方向的动态特性应尽可能接近且保持平面形式;在E连接结构设计时,要确保机械完整性和连续性。
结语
我国的经济建设起步较晚,近年来城乡建设集中进行,呈现爆發式发展,但是建筑行业的水平还有待提高,不能满足目前的建设要求。预制装配式建筑有了一定的发展,但是还没有形成规模化生产和行业的普遍推广,产业链有待进一步完善,这些都需要各个部门的努力和配合,重点关注预制装配式建筑结构体系与设计,与时俱进,顺应时代潮流,不断创新和突破,推动我国建筑业的健康可持续发展。
参考文献
[1] 陈秋实.预制装配式建筑结构体系与设计[J].江西建材,2017(02):50+53.
[2] 闫莉媛.浅析预制装配式建筑结构特点和发展应用前景[J].建材与装饰,2016(37):127-128.
[3] 蒋文龙,李磊,侯静,张忠良,郭志勇.预制装配式建筑设计施工一体化研究[J].施工技术,2017,46(22):72-74.
[关键词]预制装配式;建筑结构体系;设计
中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0192-01
引言
预制装配式建筑俗称“拼装房”,是一种工业化生产方式,生产时会将住宅的部分或全部构件在工厂预制完成,然后通过运输送到施工现场,预制装配式建筑在欧美和日本都有所应用,被称为产业化住宅或者工业化住宅。预制装配式建筑在建筑思维上有突破性的创新,它虽然在施工之前先对部分零件进行预制,但是在施工现场也需要和传统建筑一样浇筑,并不是想象中的“搭积木”施工,这样建成的房屋在外观上看起来和传统建筑没有任何区别。预制装配式建筑不仅能够提高建筑质量,也能够加快建筑速度,具有非常高的发展潜力。目前,许多一线城市在建筑高层楼房和小型别墅时都会使用预制装配技术,世界各国也在大力推行工业化进程的步伐。
1 预制装配式建筑含义
建筑房屋通常使用现场浇筑的方式,但随着人口密集化,这种方式已经不能满足目前人们的居住生活要求。预制装配式建筑是一种新型的建筑模式,它所使用的主要构件都是在工厂内部来完成,然后使用一定的科学技术,在现场将这些构件进行连接和拼装。通常情况使用的预制装配式建筑有三种:一种是预制装配式混凝土结构。这种建筑结构通常被称为装配整体式钢筋混凝土结构,大部分的构件都是由混凝土构成。在制作的过程中,首先,在工厂中进行预制生产,再运送到现场进行拼装,最后再使用混凝土进行浇筑。其次,对钢结构中的钢柱和钢梁结构进行预制。最后,预制集装箱式的房屋。这种结构最基础的部分就是集装箱,与其他预制装配式建筑结构的工作方式存在很大的不同。这种结构的预制构件都是在工厂中进行流水线生产,然后到施工现场进行拼接,在拼接过程中,可以存在多种样式。然后对其进行内部装修。研究发现,预制装配式建筑不仅能够加快工程施工速度,也能够提高工程质量,降低工作成本,具有极好的发展前景。但是,预制装配式建筑是一种由国外引进的新的建筑形式,虽然我国已经吸收了大量经验,但目前技术手段依旧不够成熟。因此,需要加强对其研究与应用,不断提升预制装配式建筑适应性。
2 预制装配式建筑结构体系
2.1 预制装配式建筑结构体系
当前,预制装配式建筑结构的运用主要分为两种情况,分别为专用型的结构体系和通用型的结构体系。其中应用比较广泛的当属通用型,其在结构的组成上与现浇结构比较相似。而专用结构体系则是建立在通用型体系基础上,为了满足建筑物在功能上的需求。当前,专用型结构应用比较少。随着社会经济的快速发展,国内预制装配式建筑结构体系的开发水平不断提升,并且不断地在实际的工程中得到更加有效的试用。从发展的角度上来讲,不同结构体系的创新是推动预制装配建筑结构发展的重要动力。从现场施工的角度来看,以主体结构竖向构件的预制技术比较难。同时采用各种建筑技术有机组合的方式,从而使得预制装配式建筑结构的优势得到了更加有效的体现,其中就包括降减震技术结合的预制装配整体式结构等预制技术。
2.2 预制装配式建筑结构体系优点
在建筑工程施工过程中应用预制装配式建筑结构对于提高工程施工的质量,具有诸多的优势。其一,相对于普通的工程施工来说,预制装配式建筑结构中轻质墙板施工的比例比较大,这样就会导致施工过程变得更加简单和快捷,从而有效节约了人力和物力,能够有效控制施工的成本,更好地保证建筑施工的灵活性。其二,根据装配,可以将预制混凝土结构分为整体装配和零件装配两类,装配中刚度不只受结构刚度影响,而是受预制混凝土结构的刚度和结构刚度的共同影响。应用预制装配式建筑结构开展建筑工程施工,对于施工人员的数量和技术要求比较低,对于控制工程施工的质量有着重要的作用。
3 预制装配式建筑结构的设计
3.1 预制装配式框架结构体系的设计
由于预制装配式框架结构剪力墙重量比较轻,运输难度较小,常应用于比较大的预制结构。此外,预制装配式框架体系是高层建筑结构中的一种重要结构形式,无论在国外还是在国内,都已应用于高层建筑工程。这种结构的预制叠合梁和框架结构需要在工厂中预制。处理节点和梁端键槽一般在运输到施工现场后,在施工现场。在框架结构柱的装配过程中,当选择一个预制或现浇混凝土的方案时必须要结合项目的实际情况来进行选择。关于受力机理,在从结构的角度来分析,需要注意以下内容:预制混凝土框架柱、柱混凝土与底板固定强度梁结构的强度,需要保持在C30以上;结构面是必须要保证的,此外还需要梁柱中心线,纵向和横向框架柱对齐以保持对同一垂直面的状态的调整;进行框架梁柱节点的设计时,在移交的部分以符合刚性连接的使用要求;预制梁柱节点区焊接施工过程中,必须保证焊接质量;在设计、生产过程中,需要注意连接各种结构的预埋件设计合理、加工准确。
3.2 预制装配式剪力墙结构体系的设计
结构构件的主要组成部分为板结构、剪力墙结构和梁结构,此外,它还可以由预制的混凝土构件组成,如层合板、预制墙板和叠层梁等。在预制装配式剪力墙结构设计中,须根据实际情况选择是采用半预制还是采用全预制剪力墙结构。为了保证结构质量,设计过程中还需要考虑以下几点:在横墙结构设计时,可根据情况,采用预制的承重墙板结构或轻墙面板两端山墙以满足预制承重墙体满足侧向力计算结果或结构部件的实际需要;在对竖向抗侧力设计时,对于不同部位的结构要保证主要竖向承重钢筋注浆锚杆和连接通过各种现浇在一起;规则需要和两个方向的动态特性应尽可能接近且保持平面形式;在E连接结构设计时,要确保机械完整性和连续性。
结语
我国的经济建设起步较晚,近年来城乡建设集中进行,呈现爆發式发展,但是建筑行业的水平还有待提高,不能满足目前的建设要求。预制装配式建筑有了一定的发展,但是还没有形成规模化生产和行业的普遍推广,产业链有待进一步完善,这些都需要各个部门的努力和配合,重点关注预制装配式建筑结构体系与设计,与时俱进,顺应时代潮流,不断创新和突破,推动我国建筑业的健康可持续发展。
参考文献
[1] 陈秋实.预制装配式建筑结构体系与设计[J].江西建材,2017(02):50+53.
[2] 闫莉媛.浅析预制装配式建筑结构特点和发展应用前景[J].建材与装饰,2016(37):127-128.
[3] 蒋文龙,李磊,侯静,张忠良,郭志勇.预制装配式建筑设计施工一体化研究[J].施工技术,2017,46(22):72-74.